3. Wheatstone bridge 4. Kirchhoff 의 법칙 조교 황재원

수요일 저녁 7 시까지 미제출시 하루당 한등급씩 감점됨 – 자연과학대학 3 층 사물함 중 28 번 황재원 조교로 제출할 것. 혹은 이메일 으로 보낼 것 – 제출이 늦어질 만한 사유가 있는 경우 꼭 연락할 것. 연락이 없는 건에 대해서 는 정상적으로 감점 – 수업시간에 제출할 경우 위의 원칙에 의해 한 등급 감점됨 레포트 작성 관련 – 레포트 작성자 반드시 표기할 것. – 오차 논의 및 토론 부분과 결론 부분은 각자 써서, 레포트 제출자에게 미리 전 달한 후에, 레포트 작성자가 통합하여 제출.( 각자 써야 개별 평가가 가능합니 다 ) – 통합하지 않을 시 조원간에 토론하지 않은 것으로 간주하여, 레포트 작성자 외의 조원의 레포트는 받지 않음. – 이번 주 개인 부분 미제출자는 다음주 월요일 5 시까지 일괄적으로 제출할 것 ( 미제출시 위의 원칙대로 하루당 한 등급씩 감점됨 )

로 가서 황재원 조교 게시판 확인 – 최소한 실험 수업일 아침과, 주말 쯤, 일주일에 한 두 번 쯤은 공지를 확인 해주세요. – 공지를 확인하지 못해서 생기는 불이익에 대해서는 책임지지 않습니다. – 가끔 공지 사항 글의 끝자락 즈음에 간단한 퀴즈 하나를 내서 맞추는 학 생 선착순 2 명에 대해 1 회 지각 무마권 부여 ( 게시판을 자주 확인하시면 좋을 듯 …) 당부의 말씀 – 결과 레포트 이면지에 쓰지 마세요. A4 용지가 없어서 그런 거라면 절 찾 아오면 용지를 드릴테니, 제발 이면지에다가 쓰지 마세요. ( 추후 이면지 사용시에는 작성자 감점 )

전압이 V 이고 전류가 I 일때, R 1 을 지나가게 되면 IR 1 만큼의 전압 강하가 일어난다. 역시 R 2 를 지나가게 되면 IR 2 만큼의 전압 강하가 일어나게 된다. 최종적으로 전지의 반대부분까지 전류가 흐르게 되면 전압은 0 이 된 다.( 정확히는 전지 자체가 가지고 있는 저항 때문에 0 은 아니다 !) 이렇게 전압 강하가 일어날 때 옴의 법칙 V=IR 을 잘 따른다.

분기점의 법칙 ( 전하량 보존의 법칙 ) 한 분기점을 설정했을 때, 흘러 들어온 전류 (I 1 ) 은 그 분기점을 통해 나간 전류의 양 (I 2 +I 3 ) 와 같다. 이는 곧 외부로부터의 전하의 유입이 없다면 전하 량은 항상 일정하다는 전하량 보존의 법칙과 일치한다.

전지가 있을 경우 전위를 V 만큼 올려주고 저항이 있을 경우 V=IR 에 따 라 저항의 크기에 따라 전위가 떨어진다. 여기서 r 은 전지가 가지고 있 는 자체 저항이다. 이는 에너지 보존 법칙을 따른다.

다음 회로를 생각해 봅시다. 1 법칙에 의해 ( 분기점 4 개 ) Loop1 에 대해 Loop2 에 대해 Loop3 에 대해 몇 가지 정보들을 합쳐 연립하면 복잡한 회로를 쉽게 (?) 분석할 수 있다 !

Kirchhoff 법칙의 장점 – 시험에 잘 나온다. – 겉보기엔 상당히 어려운 법칙이지만 결국 말하고자 하는 내용은 전하량 보존 법칙과 에너지 보존 법칙이다. – 전류의 방향을 처음에 아무데나 정해도 폐회로만 잘 구성하면 전 류의 방향 및 크기를 알 수 있다. –Wheatstone bridge 도 이 Kirchhoff 법칙만 잘 이해하면 미지의 저 항을 쉽게 구할 수 있다. Kirchhoff 법칙의 단점 – 분기점이 많은 회로일 수록 식이 굉장히 복잡해진다. 그걸 모두 연 립해서 풀어야된다...

주의 사항 –Multimeter 사용법을 잘 숙지한 상태에서 사용해야 고장이 안 납니 다. – 가급적이면 고장 방지를 위해 매뉴얼의 순서를 잘 지켜가면서 측 정하시길 바랍니다. –Multimeter 에서 값을 읽을 때 그 값이 변화를 할 때가 있습니다. 최 초의 multimeter 의 값이 보통 가장 정확합니다. 왜 그런지에 대해 이유를 한 번 생각해봅시다.

만약 이라면 P 점과 Q 점의 전위차이가 없다는 것이다. 그 말은 곧 저항에 의한 전압 강하량이 같다는 말과 동일하다.

전하량 보존을 생각해보면 이므로 다음의 관계를 생각해볼 수 있 다. 그럼 이전 식과의 항등 관계를 이용하여 저항은 면적에 반비례하고 길이에 비례한다. 즉 - 면적  한 갈래의 길을 여러 사람이 지나가는 것 ( 전류 ) 보다, 여러 갈래 의 길을 가는 것이 유리하다.( 저항의 병렬 연결도 같은 원리 ) - 길이  한 갈래의 길이 길어질 경우 사람이 지나가는 것이 ( 전류가 흐르 는 것 ) 힘들어진다.

위의 두 식을 이용하면 한 도선 내에서 ρ, A 값은 동일하므로 즉,즉, ρ 값을 모르더라도 미지저항을 구할 수 있다 !

주의 사항 및 참고 사항 – 막대에 올려져 있는 저항을 직접 만지지 않습니다.(Hot!) – 실제로 실험을 통해 측정한 저항 값과, Multimeter 를 이용해서 측정한 저항 값과, 색 띠를 통해 읽어낸 저항 값을 모두 표기합 니다. – 각 미지 저항별로 1mm~2mm 정도를 잘 못 재는 것이 이 실험에 얼마나 큰 영향을 미칠까요 ?